• 제목/요약/키워드: Uncertainty estimation

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Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motors with Compensation for Parameter Uncertainty

  • Yang, Jiaqiang;Mao, Yongle;Chen, Yangsheng
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.1166-1176
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    • 2017
  • Estimation errors of the rotor speed and position in sensorless control systems of Permanent Magnet Synchronous Motors (PMSM) will lead to low efficiency and dynamic-performance degradation. In this paper, a parallel-type extended nonlinear observer incorporating the nominal parameters is constructed in the stator-fixed reference frame, with rotor position, speed, and the load torque simultaneously estimated. The stability of the extended nonlinear observer is analyzed using the indirect Lyapunov's method, and observer gains are selected according to the transfer functions of the speed and position estimators. Taking into account the parameter inaccuracies issue, explicit estimation error equations are derived based on the error dynamics of the closed-loop sensorless control system. An equivalent flux error is defined to represent the back Electromotive Force (EMF) error caused by the inaccurate motor parameters, and a compensation strategy is designed to suppress the estimation errors. The effectiveness of the proposed method has been validated through simulation and experimental results.

확률론적 위험도평가를 위한 베이지안 기반의 파손확률 추정 모델링 연구 (A Study on the Modeling of PoF Estimation for Probabilistic Risk Assessment based on Bayesian Method)

  • 김근원;신대한;최주호;신기수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권8호
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    • pp.619-624
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    • 2013
  • 확률론적 수명예측은 파라미터들의 불확실성에 대하여 확률론적인 요소를 적용한다. 따라서 기존의 결정론적 수명해석 기법에 확률론적 기법을 적용하기 위해서는 파손확률을 이용한 위험도 평가가 필요하다. 본 연구에서는 항공기 구조물의 확률론적 위험도평가를 수행하기 위하여 파손확률 추정 모델링 기법을 연구하였다. 이를 위해 파라미터들의 확률론적 불확실성을 효과적으로 반영할 수 있는 베이지안 기법을 이용하여 파손확률을 모델링하고 실험 데이터를 이용하여 검증하였다. 연구결과 베이지안 기반의 파손확률 추정 모델링은 정량적인 파손확률을 계산하고 확률론적 위험도평가를 효과적으로 수행할 수 있음을 입증하였다.

비행정보를 이용한 흡입구의 공기유량 추정 및 불확도 평가 (Estimation and Uncertainty Evaluation on Mass Flow Rate of Air Intake by Using Air Data)

  • 박익수;박정우;기태석;최진;이주영
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.14-20
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    • 2018
  • 초고속 엔진을 제어하는데 필요한 엔진으로 유입되는 공기유량의 추정기법에 대해 제안하였다. 비행 중 획득 가능한 정보를 활용하기 위하여 공기유량 계산식을 비행 중 측정 가능한 변수로 변경하였고, 추정 정확도에 대한 각각 변수의 기여도를 평가하였다. 제안한 추정식은 간단한 형태로 변형하였고, 측정 불확도를 분석하였다. 아울러 센서의 오차에 따른 민감도 분석을 통하여 공기유량 추정 기법 선택을 위한 참고자료를 제시하였다.

ANSI/AMCA 210 기준에 의한 대형 축류 송풍기의 성능시험 및 측정 불확도 평가 (An Estimation of Performance Test and Uncertainty of Measurement for a Large Axial-flow Fan Based on ANSI/AMCA 210 Standard)

  • 고희환;정철영;김경엽
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.24-29
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    • 2014
  • In general, a large-capacity axial flow fan is used for industrial processes or ventilation in a social overhead capital infrastructure. The main characteristics of the large axial-flow fan need a lot of electrical power consumption and operate 24 hours a day, 365 days a year. Since the large axial flow fan consumes several hundreds to thousands kW per hour, both manufacturer and consumer are struggling to select high efficiency products for saving energy and reducing operation cost. Therefore, the performance testing should be accurately conducted in experimental equipments. The performance estimation and uncertainty of measurement of the axial-flow fan gathered from the result from nozzle shaped testing equipments certified with ANSI/AMCA standard and duct shaped testing equipment under the same experimental condition. The experimental results from both facilities have maximum 17% differences in performance evaluation and uncertainty of measurement. As considering that the differences, it is doubt about the reliability of testing result. The test was repeated with the specific term during 12 months because it is important to fully reflect the real conditions and to decide the repeatability of data. The evaluation of duct type testing facilities was failed to get an uncertainty measure. Testing results were previously published. As a series of previous paper, axial fan (∅1690 mm) and duct type testing facilities were fabricated. The purpose of fabricating testing equipment was testing an uncertainty measurement under the controlled environments.

RMR의 불확실성 모델링을 위한 지구통계학적 시뮬레이션 기법에 관한 연구 (A Study on Geostatistical Simulation Technique for the Uncertainty Modeling of RMR)

  • 류동우;김택곤;허종석
    • 터널과지하공간
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    • 제13권2호
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    • pp.87-99
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    • 2003
  • 지구통계학적 접근법은 지역화 변수를 모델링하기 위한 방법으로서, 제한된 공간 샘플 자료로부터 불확실성을 평가하고 추정하기 위한 효과적인 방법론이다. 본 연구에서는 추정문제에서 사용할 수 있는 크리깅 기법과 지구통계학적 시뮬레이션에 대해 이론적으로 비교 검토하였다. 시뮬레이션과 달리, 크리깅은 자료의 통계량과 공간 구조를 유지할 수 없으며, 불확실성의 측도를 제공하기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 불확실성 평가를 위한 지구통계학적 시뮬레이션의 과정을 제시하였으며, RMR의 공간 분포 파악 및 그 불확실성의 평가 과정을 현장 적용을 통해 살펴보았다. 지구통계학적 시뮬레이션은 지반공학적 변수들의 공간 불확실성을 정량적으로 표현할 수 있는 효과적인 방법임을 확인할 수 있었다. 따라서, 지구통계학적 시뮬레이션 결과는 다양한 지질학적조건 및 시공 계약 조건하에서 설계자의 의사결정을 위한 유용한 정보로서 활용할 수 있다.

극치강우사상을 포함한 강우빈도분석의 불확실성 분석 (Analysis of Uncertainty of Rainfall Frequency Analysis Including Extreme Rainfall Events)

  • 김상욱;이길성;박영진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.337-351
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    • 2010
  • 극치사상을 예측하기 위한 기존의 빈도분석 결과의 이용에 대한 많은 문제점들이 부각되고 있다. 특히, 통계적 모형을 이용하기 위해서 흔히 사용되는 점근적 모형 (asymptotic model)의 합리적인 검토 없는 외삽 (extrapolation)은 산정된 확률 값을 과대 또는 과소평가하는 문제를 일으켜, 예측결과에 대한 불확실성을 과다하게 산정함으로써 불확실성에 대한 신뢰도를 감소시키는 문제가 있다. 그러므로 본 연구에서는 국내에서 극치강우사상을 포함한 강우자료의 빈도분석에 대한 연구사례를 제공하고 점근적 모형을 사용하는 경우 발생되는 불확실성을 감소시키기 위한 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 극치강우사상의 빈도분석을 수행하는 데 있어서 최근 들어 여러 분야에서 다양하게 적용되고 있는 Bayesian MCMC (Markov Chain Monte Carlo) 방법을 사용하였으며, 그 결과를 최우추정방법 (Maximum likelihood estimation method)과 비교하였다. 특히 강우사상의 점 빈도분석에 흔히 이용되는 확률밀도함수로 GEV (Generalized Extreme Value) 분포와 Gumbel 분포를 모두 고려하여 두 분포의 결과를 비교하였으며, 이 과정에서 각각의 산정결과 및 불확실성은 근사식을 이용한 최우추정방법과 Bayesian 방법을 이용하여 각각 비교 및 분석되었다.

안전하고 효과적인 자율주행을 위한 불확실성 순차 모델링 (Uncertainty Sequence Modeling Approach for Safe and Effective Autonomous Driving)

  • 윤재웅;이주홍
    • 스마트미디어저널
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    • 제11권9호
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    • pp.9-20
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    • 2022
  • 심층강화학습은 자율주행 도메인에서 널리 사용되는 end-to-end 데이터 기반 제어 방법이다. 그러나 기존의 강화학습 접근 방식은 자율주행 과제에 적용하기에는 비효율성, 불안정성, 불확실성 등의 문제로 어려움이 존재한다. 이러한 문제들은 자율주행 도메인에서 중요하게 작용한다. 최근의 연구들은 이런 문제를 해결하고자 많은 시도가 이루어지고 있지만 계산 비용이 많고 특별한 가정에 의존한다. 본 논문에서는 자율주행 도메인에 불확실성 순차 모델링이라는 방법을 도입하여 비효율성, 불안정성, 불확실성을 모두 고려한 새로운 알고리즘 MCDT를 제안한다. 강화학습을 높은 보상을 얻기 위한 의사 결정 생성 문제로 바라보는 순차 모델링 방식은 기존 연구의 단점을 회피하고 효율성과 안정성을 보장하며, 여기에 불확실성 추정 기법을 융합해 안전성까지 고려한다. 제안 방법은 OpenAI Gym CarRacing 환경을 통해 실험하였고 실험 결과는 MCDT 알고리즘이 기존의 강화학습 방법에 비해 효율적이고 안정적이며 안전한 성능을 내는 것을 보인다.

방진장갑 진동 전달률 측정에서의 측정불확도 추정 (Estimation of the Measurement Uncertainty in Measuring the Vibration Transmissibility of Anti-vibration Gloves)

  • 홍석인;장한기;최석현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.251-254
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    • 2005
  • In this study vibration transmissibilities of the selected anti-vibration gloves were measured, and the measurement uncertainty was estimated. Since human factors such as palm size, gripping condition and dynamic properties of the hand-arm effect the measurement a lot, it is necessary to know ow much the uncertainty is. This study takes the measurement procedure suggested in ISO 10819. Three subjects Joined at each test and each anti-vibration glove was tested twice per a subject. Average and standard deviation of vibration transmissibility were calculated and uncertainty of them were estimated at 95% confidence level.

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핵물질 연대측정을 위한 불확도 추정 알고리즘 연구 (Uncertainty Calculation Algorithm for the Estimation of the Radiochronometry of Nuclear Material)

  • 박재찬;전태훈;송정호;주민수;정진영;권기남;최우철;정재학
    • 방사선산업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.345-357
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    • 2023
  • Nuclear forensics has been understood as a mendatory component in the international society for nuclear material control and non-proliferation verification. Radiochronometry of nuclear activities for nuclear forensics are decay series characteristics of nuclear materials and the Bateman equation to estimate when nuclear materials were purified and produced. Radiochronometry values have uncertainty of measurement due to the uncertainty factors in the estimation process. These uncertainties should be calculated using appropriate evaluation methods that are representative of the accuracy and reliability. The IAEA, US, and EU have been researched on radiochronometry and uncertainty of measurement, although the uncertainty calculation method using the Bateman equation is limited by the underestimation of the decay constant and the impossibility of estimating the age of more than one generation, so it is necessary to conduct uncertainty calculation research using computer simulation such as Monte Carlo method. This highlights the need for research using computational simulations, such as the Monte Carlo method, to overcome these limitations. In this study, we have analyzed mathematical models and the LHS (Latin Hypercube Sampling) methods to enhance the reliability of radiochronometry which is to develop an uncertainty algorithm for nuclear material radiochronometry using Bateman Equation. We analyzed the LHS method, which can obtain effective statistical results with a small number of samples, and applied it to algorithms that are Monte Carlo methods for uncertainty calculation by computer simulation. This was implemented through the MATLAB computational software. The uncertainty calculation model using mathematical models demonstrated characteristics based on the relationship between sensitivity coefficients and radiative equilibrium. Computational simulation random sampling showed characteristics dependent on random sampling methods, sampling iteration counts, and the probability distribution of uncertainty factors. For validation, we compared models from various international organizations, mathematical models, and the Monte Carlo method. The developed algorithm was found to perform calculations at an equivalent level of accuracy compared to overseas institutions and mathematical model-based methods. To enhance usability, future research and comparisons·validations need to incorporate more complex decay chains and non-homogeneous conditions. The results of this study can serve as foundational technology in the nuclear forensics field, providing tools for the identification of signature nuclides and aiding in the research, development, comparison, and validation of related technologies.

돼지고기 중 플루벤다졸 잔류분석의 불확도 추정 (Estimation of uncertainty for the determination of residual flubendazole in pork)

  • 김미경;박수정;임채미;조병훈;권현정;김동규;정갑수
    • 대한수의학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.139-145
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    • 2007
  • Measurement uncertainty could play an important role in the assessment of test results in laboratories and industries. We investigated measurement uncertainties possibly included in determination of flubendazole, a benzimidazole anthelmintic, in pork by HPLC. The concentration of flubendazole was 62.69 ng/g in a sample of pork. Uncertainty was estimated in the analytical procedure of flubendazole. A model equation was made for determination of flubendazole in pork. The four uncertainty components such as weight of sample, volume of sample, calibration curve, and recovery were selected to estimate measurement uncertainties. Standard uncertainty was calculated for each component and all the standard uncertainties were combined. The combined standard uncertainty was expanded to a sample population as an expanded uncertainty. The expanded uncertainty was calculated using k value on Student's t-table and effective degrees of freedom from Welch-Satterthwaite formula. The expanded uncertainty was calculated as 3.45 with the combined standard uncertainty, 1.584 6 and the k value, 2.18. The final expression can be ($62.69{\pm}3.45$) ng/g (confidence level 95%, k = 2.18). The uncertainty value might be estimated differently depending on the selection of the uncertainty components. It is difficult to estimate all the uncertainty factors. Therefore, it is better to take several big effecting components instead of many small effecting components.